高中生物植物芳香油的提取教學(xué)設(shè)計(jì)及高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)探究

PAGE高中生物植物芳香油的提取教學(xué)設(shè)計(jì)植物芳香油的提取”課題，對(duì)應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)中的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“研究從生物材料中提取某些特定成分”。該課題實(shí)驗(yàn)涉及較多的化學(xué)儀器及比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作，也存在課堂教學(xué)的有效組織問(wèn)題，下面對(duì)該課題實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的教學(xué)建議。

1

習(xí)得基礎(chǔ)知識(shí)

芳香油是指具有一定香味和揮發(fā)性的帖類、酯類等物質(zhì)，又稱精油或揮發(fā)油。植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等六大器官中都可以提取到芳香油，如人們常見(jiàn)的生姜油、香草油、薰衣草油、玫瑰油、杏仁油和茴香油，等等。動(dòng)物體內(nèi)也可以提取芳香油，如從麝中提取的麝香油，從抹香鯨中提取的抹香鯨油。人們從微生物真菌中也提取到了芳香油。芳香油的作用主要有三種：一是作為香料，如各種香水和化妝品，這是目前使用最為廣泛的用途；二是調(diào)味品，如食品和糕點(diǎn)中加入了少量的芳香油，用于調(diào)節(jié)味道，激發(fā)食欲；三是用作藥物，如牙科消炎的丁香油，提神、驅(qū)蟲(chóng)的清涼油，等等。

學(xué)生極容易將食用植物油與芳香油相混淆。因?yàn)檫@兩者都有共同的物理特性，即具有一定的香味和揮發(fā)性。但從化學(xué)本質(zhì)來(lái)看，芳香油的成分非常復(fù)雜，主要是一些萜類化合物（一類碳?xì)浠衔铮┘捌溲苌?，也有一些酯類，如玫瑰精油和香蕉精油中含有大量的酯類物質(zhì)；而食用植物油是高級(jí)脂肪酸的甘油酯，沸點(diǎn)高，揮發(fā)性差；從作用來(lái)看，芳香油與食用植物油有很大不同，主要體現(xiàn)在：芳香油能夠散發(fā)出芬芳?xì)馕?，使人身心爽快，有助于消除疲勞，恢?fù)精力，還可不同程度地提高人體神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，幫助人體提高免疫力，具有保健、美容等作用。

提取芳香油的常用方式有三種：蒸餾、壓榨和萃?。ㄒ?jiàn)下表）。

提取方法原

理常見(jiàn)材料材料特點(diǎn)優(yōu)

點(diǎn)缺

點(diǎn)

蒸餾

利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來(lái)，形成油水混合物，冷卻后再分離

玫瑰、薄荷葉、金合歡、薰衣草，等等有效成分的化學(xué)性穩(wěn)定，不易水解設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，是生產(chǎn)芳香油的主要方法油水混合物中水分含量較多；油水不易分離；部分有效成分不易隨水蒸氣散發(fā)出來(lái)

壓榨通過(guò)機(jī)械壓力將組織、器官中的有效成分?jǐn)D壓出來(lái)柑橘、檸檬，等等部分組織、結(jié)構(gòu)中含有精油，如柑桔皮的油囊操作簡(jiǎn)單，針對(duì)性強(qiáng)材料中的其他成分會(huì)被壓榨出來(lái)

萃取利用芳香油易于溶入有機(jī)溶劑來(lái)進(jìn)行分離（相似相溶原理）茉、桂花，等等有效成分不易隨水蒸氣揮發(fā)效率高

材料必須盡可能細(xì)??；有機(jī)溶劑可能有一定的毒性，而且不易與芳香油分離

上表中提到的蒸餾法，指的是教材中提到的簡(jiǎn)化水蒸氣蒸餾法，其缺點(diǎn)也是針對(duì)此法而說(shuō)的。除上述方法外，提取芳香油的方法還有吸香法、浸泡法，等等。

2

正確定位教學(xué)目標(biāo)

以上提取芳香油的基本方法中，壓榨的基本原理相對(duì)簡(jiǎn)單，知識(shí)性內(nèi)容比較淺顯，絕大多數(shù)的生物實(shí)驗(yàn)室缺乏相應(yīng)的壓榨設(shè)備，因此，實(shí)踐性不強(qiáng)；萃取的原理和實(shí)驗(yàn)操作在化學(xué)課中已有相應(yīng)的體現(xiàn)，萃取芳香油的最大難點(diǎn)是萃取溶劑和芳香油仍需蒸餾分離，同時(shí)萃取劑有一定的毒性，并不適合大多數(shù)的芳香油的提取，在中學(xué)生物室中很難操作。蒸餾法（水蒸氣）原理簡(jiǎn)單，操作時(shí)有一定的技能要求，能夠有效地培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，與“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊的課程目標(biāo)——培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，是一致的。基于以上分析，特確定如下的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.1

教學(xué)目標(biāo)

（1）說(shuō)出芳香油的基本定義，舉例說(shuō)出常見(jiàn)芳香油的名稱和作用。

（2）說(shuō)出提取植物芳香油的常見(jiàn)方法和基本原理。

（3）嘗試根據(jù)常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)材料選擇恰當(dāng)?shù)奶崛》椒ā?/p>

（4）進(jìn)行提取芳香油的實(shí)驗(yàn)操作。

2.2

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：提取植物芳香油的常見(jiàn)方法和基本原理；根據(jù)常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)材料選擇恰當(dāng)?shù)奶崛》椒ǎ贿\(yùn)用水蒸氣蒸餾法從植物材料中提取芳香油。

教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用水蒸氣蒸餾法從植物材料中提取芳香油；實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝和使用；實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織和管理。

3

熟悉技術(shù)操作及要求

本課題的主要目標(biāo)是運(yùn)用蒸餾法從植物材料中提取芳香油。以下是實(shí)驗(yàn)操作流程。

處理材料時(shí)，盡量將材料剪碎或碾碎，如將花瓣用剪刀剪碎，將干花用研缽磨碎，等等，這樣做便于水和水蒸氣與材料充分接觸，以利出油。

安裝儀器：儀器的安裝是比較復(fù)雜的操作，是實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)之一。下面的圖示為儀器安裝的基本流程。其中難度較大的是調(diào)節(jié)蒸餾瓶、冷凝管和接收瓶三者之間的高度和距離。冷凝管的安裝非常重要，主要涉及兩個(gè)方面，一是要注意冷凝管的進(jìn)水口在下，出水口在上，并保持適當(dāng)?shù)膬A斜度；二是與進(jìn)水口相連接的橡皮管應(yīng)與水龍頭相連，依靠自來(lái)水在冷凝管中逆流達(dá)到充分冷卻的效果，因此，水龍頭與橡皮管一定要連接緊密。而大多數(shù)生物實(shí)驗(yàn)室的放水設(shè)備并未考慮到這一點(diǎn)，因此需要進(jìn)行改造或設(shè)法彌補(bǔ)。

添加材料：材料可以在安裝蒸餾瓶前放入。這里需要特別注意，一是避免將碎片狀或粉末狀的材料粘附在蒸餾瓶的瓶口；二是材料和水要保持一定的比例，一般500mL的蒸餾瓶可添加材料10～20g,用水300mL。

加熱蒸餾：為節(jié)約酒精，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，可用熱水進(jìn)行蒸餾，剛開(kāi)始時(shí)火焰可大些，燒開(kāi)后改用小火，蒸餾時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般實(shí)驗(yàn)15～20min即可。蒸餾的初期，冷卻水流速可小些，待有較多的水蒸氣通過(guò)時(shí)，冷卻水流速可適當(dāng)大些（注意節(jié)約用水）。蒸餾時(shí)要控制好速度，通常以每秒生成2～3滴油水混合物為宜。

獲取油水混合物：如觀察到接收瓶中出現(xiàn)了明顯的油層或不再出油時(shí)，即可停止加熱。此時(shí)，應(yīng)先撤出熱源，然后停止進(jìn)水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時(shí)剛好相反。

分離油層和獲取精油：蒸餾得到的油水混合物分層現(xiàn)象并不十分明顯，因油較少，水較多，因此，不易直接將油和水分離?？刹捎弥睆胶腿萘枯^小的接受瓶，觀察到的油層更加明顯一些。此時(shí)，可在油水混合物中加入一定質(zhì)量的食鹽，使水層成飽和食鹽水溶液，達(dá)到降低芳香油在水中的溶解度，然后將其倒入分液漏斗，待油層和水層分層明顯后，打開(kāi)頂塞，將活塞緩緩旋開(kāi)，放掉下層的水分，然后將油層從頂口倒入接收瓶中，向接收瓶中加入無(wú)水硫酸鈉，吸去油層中含有的微量水分，稍振蕩后，靜置片刻，最后，用濾紙過(guò)濾，除去五水硫酸鈉晶體，此時(shí)，就可得到濃縮的精油。

4

采取有效的教學(xué)組織，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

3.1

課外搜集資料，課內(nèi)展示成果

由于學(xué)生對(duì)提取芳香油非常感興趣，教師可提前讓一部分學(xué)生收集資料，制成幻燈在課堂上展示。學(xué)生搜集的資料分兩部分，一部分是從互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)書(shū)籍刊物上獲取芳香油的相關(guān)知識(shí)，如芳香油的具體名稱、作用、制作方法、歷史發(fā)展，等等；另一方面是進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，讓學(xué)生到相關(guān)超市（如化妝品超市），調(diào)查統(tǒng)計(jì)有哪些產(chǎn)品添加了芳香油，這些芳香油的名稱是什么？有什么作用？將這些感性的資料和調(diào)查結(jié)果在課堂上展示，與其他學(xué)生分享，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)欲望。

3.2

從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣

隨著人們生活的改善，由少數(shù)有錢人享受的芳香油，目前已成為普通大眾經(jīng)常消費(fèi)的常見(jiàn)商品了，教學(xué)中教師可列舉生活中常見(jiàn)的芳香油，如玫瑰精油、薰衣草精油、精涼油、薄荷油等耳熟能詳?shù)拿Q及其作用來(lái)說(shuō)明芳香油與人們生活的關(guān)系，并用“要生產(chǎn)1滴純正的玫瑰精油，大約需要5kg的玫瑰花瓣，而玫瑰精油稱為液體黃金，比黃金的價(jià)格還貴”，以激發(fā)學(xué)生了解芳香油的基本知識(shí)，學(xué)習(xí)提取玫瑰精油的興趣。

3.3

分析實(shí)驗(yàn)材料，找出合適的提取方法

實(shí)驗(yàn)材料的不同，采取的提取方法各不相同。教學(xué)過(guò)程中可提供一些即將用到的實(shí)驗(yàn)材料，如生姜、橘皮、薄荷葉、玫瑰、桂花供學(xué)生分析，討論采取什么樣的提取方法比較適宜，進(jìn)而總結(jié)出提取芳香油的三種主要的方法，然后分析這三種方法的基本原理、材料特點(diǎn)，提取的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

3.4

厘清實(shí)驗(yàn)儀器的作用和使用方法，注意操作細(xì)節(jié)

提取玫瑰精油用到的水蒸氣蒸餾法，涉及到最重要的實(shí)驗(yàn)儀器就是蒸餾瓶和冷凝管，冷凝管的構(gòu)造及其作用原理需要教師認(rèn)真講解，并提出以下問(wèn)題供學(xué)生思考：冷凝管的構(gòu)造有何特點(diǎn)，其作用是什么？蒸汽從哪里通過(guò)，冷凝水從哪里通過(guò)？蒸汽的流動(dòng)方向?yàn)槭裁磁c冷凝水的流動(dòng)方向相反？誰(shuí)是進(jìn)水管，誰(shuí)是出水管？冷凝管為什么要保持一定的傾斜角度？如何控制冷凝水的流動(dòng)和流速？等等。對(duì)這些問(wèn)題的進(jìn)行認(rèn)真地討論，有利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行正常的儀器操作，也有利于學(xué)生控制冷凝水的流速和節(jié)約用水。

3.5

以組為單位，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作

為激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣，讓同學(xué)們有更多的實(shí)驗(yàn)感受，可將學(xué)生分成小組，每組由4～8位學(xué)生組成（見(jiàn)右圖），共同完成實(shí)驗(yàn)儀器的安裝和提取精油的全部實(shí)驗(yàn)。提供給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)材料可以是上文中提到的一些材料，如鮮玫瑰花瓣、干玫瑰花瓣、橘皮、生姜、干桂花、薄荷葉等等，讓不同小組的同學(xué)選擇不同的實(shí)驗(yàn)材料，各個(gè)小組的同學(xué)可以相互觀摩和交流，最后由小組代表展示實(shí)驗(yàn)成果，講述制作過(guò)程和制作心得。

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課后總結(jié)與反思

5.1實(shí)驗(yàn)材料的獲取和準(zhǔn)備

很多老師認(rèn)為，本實(shí)驗(yàn)最困難的事情是無(wú)法準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)闊o(wú)法獲得充足的鮮玫瑰花瓣。其實(shí)不然，學(xué)生中就有很多的資源可以利用。筆者介紹一個(gè)真實(shí)的教學(xué)案例，本人在帶領(lǐng)學(xué)生做該實(shí)驗(yàn)之前也有與大多數(shù)老師一樣的顧忌，從哪里弄到哪么多的鮮玫瑰花瓣呢？我在征詢學(xué)生意見(jiàn)時(shí)，學(xué)生告訴我，他們有辦法，果不其然，第二天，僅一個(gè)小組的同學(xué)就輕松地弄來(lái)三大包鮮玫瑰花瓣（見(jiàn)右圖）。原來(lái)，學(xué)生到學(xué)校附近的鮮花店，向店主講明原因，讓店主將賣玫瑰花時(shí)去掉的外層花瓣留下來(lái)供他們實(shí)驗(yàn)，因這些花瓣已沒(méi)有利用價(jià)值，店主當(dāng)然樂(lè)意支持學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。通過(guò)這件事情，讓我明白了學(xué)生具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力，我們應(yīng)該充分利用學(xué)生的潛能，利用各種有效的教學(xué)資源來(lái)為我們的教育教學(xué)服務(wù)。

地處農(nóng)村和小城鎮(zhèn)的老師可能無(wú)法像我一樣獲取鮮玫瑰花瓣，但實(shí)驗(yàn)材料隨處可得，如孜然、橘皮、生姜、桂皮等等都是很容易得到的實(shí)驗(yàn)材料，干玫瑰花很便宜而且容易買到，很多校園種植了較多的桂花樹(shù)，每到桂花花開(kāi)時(shí)，收集這些花瓣留待實(shí)驗(yàn)，都是不錯(cuò)的選擇。

5.2實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備和安裝

本實(shí)驗(yàn)要用到蒸餾瓶和冷凝管等實(shí)驗(yàn)儀器，一般情況下可以從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室借到，也可以提前購(gòu)買。實(shí)驗(yàn)儀器安裝環(huán)節(jié)難度最大的部分是與冷凝管的進(jìn)水管相連的橡皮管太小，無(wú)法與水龍頭很好地銜接，這些環(huán)節(jié)都需要教師提前實(shí)驗(yàn)，找到比較好的解決辦法。

教材圖示采用的蒸餾法是簡(jiǎn)化的水蒸氣蒸餾法，用此種方法，操作相對(duì)容易一些，但由于材料和水充分接觸，芳香油的大多數(shù)有效成分會(huì)溶于水中，隨蒸汽揮發(fā)的有效成份只有一小部分，另外，部分有效成分會(huì)過(guò)熱分解，因此，簡(jiǎn)化水蒸氣蒸餾的效果并不理想。為提高出油率，實(shí)驗(yàn)時(shí)可采取完整的水蒸氣蒸餾法（見(jiàn)右圖）。

與教材相比較，圖中增加了一個(gè)長(zhǎng)頸圓底燒瓶，材料放在瓶中，通過(guò)加熱水蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，蒸汽再與材料充分接觸，由于蒸汽濕度高、溫度也高，因此，出油效率高，同時(shí)也有利于縮短蒸餾時(shí)間，節(jié)省燃料，提高油的質(zhì)量。水蒸氣蒸餾法在提取芳香油中應(yīng)用廣泛，植物的花、葉一般采用此法。

5.3正確看待實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與我們預(yù)期的結(jié)果有一定的差距。以鮮玫瑰花瓣為例，蒸餾得到的油水混合物是油少水多，精油的香味和純度都不夠，這與實(shí)驗(yàn)材料有很大的關(guān)系。我們?nèi)粘Ｓ糜谟^賞的玫瑰含油較少，不是用于提取精油的品種，其他材料也有類似的現(xiàn)象。盡管如此，本實(shí)驗(yàn)的目的并不是為了提取多少精油，而是通過(guò)蒸餾實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，獲得相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，因此，實(shí)驗(yàn)過(guò)程比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為重要。事實(shí)上，我們的學(xué)生也是這樣表現(xiàn)的，他們表現(xiàn)出濃厚的實(shí)驗(yàn)興趣，甚至放學(xué)后還要求老師補(bǔ)開(kāi)實(shí)驗(yàn)，他們都在享受制作過(guò)程，而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并表現(xiàn)出太多的苛求。高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)探究[摘要]：“高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)”是指讓學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)，親身參與調(diào)查、研究、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等以解決社會(huì)生活、生產(chǎn)中化學(xué)問(wèn)題的作業(yè)。是既體現(xiàn)基礎(chǔ)性又體現(xiàn)能力培養(yǎng)的如實(shí)驗(yàn)操作性作業(yè)、調(diào)查性作業(yè)、工藝流程型作業(yè)、探究性作業(yè)、自編測(cè)驗(yàn)型作業(yè)、思辨性作業(yè)、制作型作業(yè)、化學(xué)小報(bào)、小論文等方面作業(yè)的總稱?！霸O(shè)計(jì)”是指教師根據(jù)普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、高考考綱、教材知識(shí)及學(xué)生具有的知識(shí)體系和生活實(shí)際對(duì)教材主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行試題的重組、改編、原創(chuàng)等。[關(guān)鍵詞]：高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)設(shè)計(jì)探究

作業(yè)是新課程背景下化學(xué)優(yōu)質(zhì)課堂構(gòu)建的重要組成部分，是教學(xué)過(guò)程中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，是學(xué)生鞏固知識(shí)、習(xí)得經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)能力的一個(gè)重要途徑，是教師與學(xué)生之間最基本、最經(jīng)常、最穩(wěn)定的溝通渠道、對(duì)話方式和情感交流形式?！陡咧谢瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“不同類型的習(xí)題對(duì)鞏固知識(shí)、發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力有不同的作用。要注意開(kāi)發(fā)新的題型，增加思考題、討論題、實(shí)踐題和開(kāi)放題的比例；編制的習(xí)題應(yīng)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題；要鼓勵(lì)學(xué)生深入生活實(shí)際，調(diào)查、咨詢或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終解決化學(xué)問(wèn)題；要鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，從不同角度、不同層次進(jìn)行思考，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題”。高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)探究遵循這一要求。高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)是指讓學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)，親身參與調(diào)查、研究、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等以解決社會(huì)生活、生產(chǎn)中化學(xué)問(wèn)題的作業(yè)。是既體現(xiàn)基礎(chǔ)性又體現(xiàn)能力培養(yǎng)的如實(shí)驗(yàn)操作性作業(yè)、調(diào)查性作業(yè)、工藝流程型作業(yè)、探究性作業(yè)、自編測(cè)驗(yàn)型作業(yè)、思辨性作業(yè)、制作型作業(yè)、化學(xué)小報(bào)、小論文等方面作業(yè)的總稱。是一種既傳承傳統(tǒng)作業(yè)又側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的作業(yè)。因此，高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)應(yīng)成為學(xué)生自主探究、自由發(fā)揮、大膽創(chuàng)新的廣闊舞臺(tái)，有助于實(shí)現(xiàn)“自主、探究、實(shí)踐、合作”的學(xué)習(xí)方式，有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，有利于新課程形勢(shì)下新的作業(yè)觀的培養(yǎng)與訓(xùn)練。1、高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)要能啟迪學(xué)生思維化學(xué)作業(yè)是學(xué)生理解和消化所學(xué)化學(xué)知識(shí)內(nèi)容、學(xué)會(huì)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，達(dá)到提高學(xué)生素質(zhì)、培養(yǎng)能力的有效途徑而設(shè)置的作業(yè)。高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)必須有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、有利于學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)的形成、有利于學(xué)生科學(xué)文化素養(yǎng)的提高、有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)、有利于學(xué)生掌握終身學(xué)習(xí)所具備的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和方法。作業(yè)設(shè)計(jì)案例一：教學(xué)內(nèi)容：高三專題復(fù)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)目的：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神及運(yùn)用化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的能力，以及對(duì)圖表觀察分析能力。作業(yè)設(shè)計(jì)：（2009廣東）某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：沉淀物Fe（OH）3Al(OH)3Mg(OH)2PH3.25.212.4部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見(jiàn)上表，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有（要求寫出兩條）。（2）濾渣I的主要成分有。（3）從濾渣Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有。（4）Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如下圖所示：①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2。簡(jiǎn)述可制備Mg(ClO3)2的原因：。②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過(guò)程中，常伴有NaCl析出，原因是：。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：。評(píng)析：題目提供的信息、問(wèn)題的設(shè)置及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的導(dǎo)向都具有一定的思維啟迪性。該題引導(dǎo)學(xué)生分析工藝流程過(guò)程，結(jié)合題目提供的相關(guān)信息以及所學(xué)化學(xué)知識(shí)來(lái)考查學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的能力以及對(duì)圖表的觀察、分析能力，體現(xiàn)了試題的創(chuàng)新性和開(kāi)放性，對(duì)學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)的形成都起到較好的引領(lǐng)作用。2、高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)要重視探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力?！陡咧谢瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：探究學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和提高探究能力的重要途徑。教師應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與探究學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、調(diào)查、資料收集、閱讀、討論、辯論等多種方式，在提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等活動(dòng)中，增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解，發(fā)展科學(xué)探究能力。作業(yè)設(shè)計(jì)案例二：教學(xué)內(nèi)容：高三專題復(fù)習(xí)《元素及化合物》作業(yè)設(shè)計(jì)目的：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神及學(xué)生的思維能力和文字表達(dá)能力。作業(yè)設(shè)計(jì)：在溴水中加入鎂粉，溴水褪色。對(duì)于褪色的原因，甲乙兩同學(xué)分別作出解釋：甲認(rèn)為是溴溶于水后，溴和水發(fā)生了可逆反應(yīng):Br2+H2O≒HBr+HBrO

當(dāng)向溴水中加入鎂粉之后，則發(fā)生以下兩種反應(yīng)：

Mg+2HBr=MgBr2＋H2↑Mg+2HBrO=Mg(BrO)2+H2↑

由于上述反應(yīng)的發(fā)生，使溴水中的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，從而使溴水褪色。乙認(rèn)為，鎂是活潑金屬，在溴水中存在大量的溴，應(yīng)該是溴與鎂粉直接反應(yīng)：Mg+Br2=MgBr2，而使溴水褪色。

如何設(shè)計(jì)方案探究甲和乙的解釋是否正確？

評(píng)析：該題的設(shè)計(jì)是從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，讓學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究化學(xué)反應(yīng)原理。學(xué)生完成該題必須深入探究過(guò)程，分析探究原理，通過(guò)對(duì)化學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象的歸納、類比進(jìn)行系統(tǒng)分析，才能作出正確判斷。本題可從如下四個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：（1）將鎂粉投入冷水中；（2）將鎂粉放入液溴中；（3）將鎂粉放入溴水中；（4）向（3）中滴加幾滴水。通過(guò)產(chǎn)生的不同現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3、高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)要注意引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感?！痘瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：化學(xué)科學(xué)與生產(chǎn)、生活以及科技的發(fā)展有著密切聯(lián)系，對(duì)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和人類生活質(zhì)量的提高有著廣泛而深刻的影響。高中學(xué)生會(huì)接觸到很多與化學(xué)有關(guān)的生活問(wèn)題，教師在教學(xué)中要注意聯(lián)系實(shí)際，幫助學(xué)生拓寬視野，開(kāi)闊思路，綜合運(yùn)用化學(xué)及其他學(xué)科的知識(shí)分析解決有關(guān)問(wèn)題。作業(yè)設(shè)計(jì)案例三：教學(xué)內(nèi)容：普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)人教版化學(xué)選修1《促進(jìn)身心健康》作業(yè)設(shè)計(jì)目的：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。作業(yè)設(shè)計(jì)：調(diào)查型作業(yè)——以化學(xué)眼光看“食品安全事件”事件（提示：可從如下方面去查閱資料，調(diào)查走訪。①政府及民眾為何如此關(guān)注“食品安全”事件？②食品安全的問(wèn)題到底對(duì)人們有哪些影響？③為什么會(huì)產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題？④如何從根本上解決這個(gè)問(wèn)題？⑤你對(duì)這個(gè)問(wèn)題有什么感想？……）評(píng)析：在“麥樂(lè)雞”陰霾尚未徹底散去，在“三聚氰胺”復(fù)出江湖的消息讓人緊張之余，“真功夫假排骨”、“假冒香米”、“圣元奶粉致性早熟”、“可燃面條”又在公眾滴血的傷口上撒了一把鹽?！笆称钒踩录弊鳛橐粋€(gè)社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，從政府到民眾都很關(guān)注，當(dāng)然也會(huì)激起正處于青春期學(xué)生的求知欲。將此等熱點(diǎn)問(wèn)題讓學(xué)生參與調(diào)查，從作業(yè)的過(guò)程來(lái)看，學(xué)生不僅得知了問(wèn)題食品的危害，了解到諸如“蛋白精”三聚氰胺的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及其添加到奶粉中的原因，更增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。從作業(yè)的效果來(lái)看，大大提高了學(xué)生的積極性和參與意識(shí)，激發(fā)了學(xué)生的探究能力、合作能力及溝通能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。4、高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)要注意培養(yǎng)學(xué)生的合作品質(zhì)。目前的教育應(yīng)該由重點(diǎn)培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)力轉(zhuǎn)向重點(diǎn)培養(yǎng)合作能力。高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)應(yīng)打破傳統(tǒng)作業(yè)“獨(dú)立作戰(zhàn)”的形式，變個(gè)體型為合作型，讓學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與家長(zhǎng)，學(xué)生與老師相互切磋，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)、合作精神、合作能力和合作品質(zhì)。作業(yè)設(shè)計(jì)案例四：教學(xué)內(nèi)容：普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)人教版化學(xué)2《資源的綜合利用環(huán)境保護(hù)》作業(yè)設(shè)計(jì)目的：培養(yǎng)學(xué)生收集信息能力、思辨能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和合作能力。作業(yè)設(shè)計(jì)：辯論型作業(yè)——保護(hù)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展（提示：程序可從如下幾個(gè)方面：①組織：確定辯題，組建正方和反方辯論團(tuán)隊(duì)，確定評(píng)委3——5人，辯論主席一人。②準(zhǔn)備：辯論雙方收集資料，準(zhǔn)備論據(jù)，老師對(duì)辯論團(tuán)隊(duì)予以技術(shù)上的指導(dǎo)。③活動(dòng)：由主席介紹辯題，宣布比賽規(guī)則。接下來(lái)，分別由雙方一辯闡明論點(diǎn)，然后由雙方的二辯、三辯繼續(xù)闡述本方觀點(diǎn)，并予以適當(dāng)反駁對(duì)方。接著進(jìn)入唇槍舌劍自由辯論階段，最后由雙方四辯總結(jié)陳詞。最后評(píng)委亮分，觀眾提問(wèn)，評(píng)出勝方、最佳辯手等?！┰u(píng)析：該題表面看與化學(xué)關(guān)系不大，實(shí)質(zhì)上包含著豐富的化學(xué)知識(shí)，體現(xiàn)了化學(xué)與社會(huì)、生活、科技等等的聯(lián)系，題目設(shè)計(jì)新穎。通過(guò)辯論，學(xué)生不僅感受到了環(huán)保的重要性，也知道了發(fā)展經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)同樣需要知識(shí)，需要全社會(huì)參與。通過(guò)練習(xí)不但在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生收集信息能力、思辨能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和合作能，而且對(duì)學(xué)生的社會(huì)價(jià)值觀及情感態(tài)度的培養(yǎng)也起了至關(guān)重要的作用。5、高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)作業(yè)的開(kāi)放性教育應(yīng)該是開(kāi)放性的，這是由教育內(nèi)容的開(kāi)放性、資源的開(kāi)放性、活動(dòng)的開(kāi)放性決定的。高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的設(shè)計(jì)應(yīng)來(lái)源于學(xué)生的學(xué)習(xí)生活和社會(huì)生活，既可以是科技制作方面的，也可以是化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)方面的；既可以是偏重于實(shí)踐活動(dòng)的探索性化學(xué)實(shí)驗(yàn)，也可以是偏重于思辨的理論性研究；既可以是社會(huì)現(xiàn)實(shí)的擴(kuò)展性學(xué)習(xí)問(wèn)題，也可以是化學(xué)前沿的新科技問(wèn)題等．因此，高中化學(xué)實(shí)踐型作業(yè)的內(nèi)容、形式、過(guò)程、結(jié)果應(yīng)是多角度、多層面的。作業(yè)設(shè)計(jì)案例五：教學(xué)內(nèi)容：普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)人教版化學(xué)2《生活中兩種常見(jiàn)的有機(jī)物》作業(yè)設(shè)計(jì)目的：培養(yǎng)學(xué)生收集信息能力、思辨能力、合作探究能力和安全意識(shí)。作業(yè)設(shè)計(jì)：閱讀有關(guān)資料，完成下題之一：（1）、小論文：酗酒與社會(huì)安定；（2）、編排課本?。骸熬坪篑{車”；（3）、辯論會(huì)：公款消費(fèi)與中國(guó)酒文化。（4）、制作海報(bào)：酗酒或酒后駕車的危害。評(píng)析：教師要樹(shù)立大教育的觀念，指導(dǎo)學(xué)生多閱讀相關(guān)資料，增強(qiáng)課外知識(shí)，拓展學(xué)生視野。這樣的作業(yè)可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。6.高中化